CN108221966A - 人工挖孔与冲击成孔相结合的山区深桩基施工方法 - Google Patents

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邹程
侯振斌
李炳
王波
岳虎
汤俊
郑霄
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    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D5/00—Bulkheads, piles, or other structural elements specially adapted to foundation engineering
    • E02D5/22—Piles
    • E02D5/34—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same
    • E02D5/36—Concrete or concrete-like piles cast in position ; Apparatus for making same making without use of mouldpipes or other moulds

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Abstract

本发明公开了人工挖孔与冲击成孔相结合的山区深桩基施工方法，属于桩基施工技术领域，其包括以下步骤：步骤一、同时放出所有桩基的中心点位；步骤二、根据桩基中心点位，采用人工挖孔的方式对全部桩基同时开始施工；步骤三、随着人工挖孔的进行，沿桩孔内壁浇筑混凝土护圈，同时记录各桩孔内渗水量；步骤四、当单个桩孔的地下水渗水量达到192m3/d以上或人工挖孔深度已低于地下水位线以下时，停止对该桩孔的人工挖孔；步骤五、依次对人工挖孔深度未达到设计标高的桩孔进行冲击成孔，直至其深度达到设计标高，进行冲击成孔的桩孔是以与其相邻的其他桩孔作为其冲击成孔时所需的泥浆池。本发明提高了山区深桩基的施工效率，并降低了实施成本。

Description

人工挖孔与冲击成孔相结合的山区深桩基施工方法
技术领域
本发明涉及桩基施工技术领域，具体涉及人工挖孔与冲击成孔相结合的山区深桩基施工方法。
背景技术
桩基的主要作用是承担上部结构传递而来的荷载，并传递到土层中，是桥梁结构的重要受力构件之一。而随着云贵地区桥梁建设越来越多，如何在山区有效地进行深桩基的施工成为制约桥梁基础施工的关键技术之一。一般而言，平原等地区的桩基根据不同土质及建筑使用要求，除软弱土层分布广泛的地区外，桩长多在15m至35m间。而在山区，由于桥梁常跨大江峡谷，跨度较大，相应地对桩基承担荷载提出更高的要求，其桩长往往在50m以上。同时，山区地形多有溶洞，桩孔挖孔中遭遇溶洞风险较高。也就是说，目前山区桩基施工具有遭遇溶洞概率高、开挖深度较深等特点。
现有的桩基施工工艺可分为人工挖孔与机械挖孔，而机械挖孔又可按实施设备细分为冲击成孔等类型。其中，人工挖孔，即以人工的形式对桩孔进行开挖，并随着桩孔的深入而浇筑混凝土护圈，其相较于冲击成孔，具有效率较高、易处理溶洞等不良地质的特点，特别适用于多溶洞的山区。但当桩孔较深、地下水渗流较大时，人工挖孔的操作风险较高，所以目前多用于深度较浅的桩孔。而冲击成孔，则是以冲锤冲击桩孔，并向桩孔通入泥浆，通过泥浆沟槽将冲锤所冲出的孔渣随泥浆一并输送至泥浆池中过滤，而过滤后的泥浆则再次通入至桩孔当中。在山区中，由于桩孔较深，所以普遍采用冲击成孔的方式对桩基进行成孔施工。但冲击成孔在遭遇溶洞时，则必须人工摸索溶洞位置并进行封补，这种方式明显降低了桩基的施工效率，特别是在多溶洞地形的山区当中，严重影响了桩基的正常施工。且冲击成孔在施工时由于利用了泥浆，所以除了其所必须的大型便道设施之外，还须建设与桩孔连通的大型泥浆池，以循环处理冲击成孔时所产生的孔屑。而山区多为陡峭地形，泥浆池的建设时间较长、成本较高，明显延缓了山区桩基的施工效率。
发明内容
本发明所解决的技术问题是：提供一种桩基施工方法，可有效提高山区深桩基的施工的效率。
本发明为解决上述技术问题所采用的方案是：人工挖孔与冲击成孔相结合的山区桩基施工方法，包括以下步骤：
步骤一、同时放出所有桩基的中心点位；
步骤二、根据桩基中心点位，采用人工挖孔的方式对全部桩基同时开始施工；
步骤三、随着人工挖孔的进行，沿桩孔内壁浇筑混凝土护圈，同时记录各桩孔内渗水量；
步骤四、当单个桩孔的地下水渗水量达到192m3/d以上或人工挖孔深度已低于地下水位线以下时，停止对该桩孔的人工挖孔；
步骤五、依次对人工挖孔深度未达到设计标高的桩孔进行冲击成孔，直至其深度达到设计标高，进行冲击成孔的桩孔是以与其相邻的其他桩孔作为其冲击成孔时所需的泥浆池。
进一步的，所述混凝土护圈中设置有沿纵向延伸的加强筋。
进一步的，在对桩孔进行冲击成孔前，对其内壁影响冲击成孔中冲锤下落的部分进行敲除。
进一步的，步骤五中，桩孔在进行冲击成孔时所需的泥浆是于其作为泥浆池的桩孔中制备而成。
综上所述，本发明所提供的人工挖孔与冲击成孔相结合的山区深桩基施工方法的有益效果是：本发明在桩基施工的前期通过人工挖孔的方式取代了现有的山区桩基所采用的冲击成孔，降低了成孔前期遭遇溶洞时的处理时间，从而加快了桩基施工的效率，特别适用于山区深桩基的施工；同时，随着桩孔的不断开挖，当人工挖孔操作风险较高时，则切换为冲击成孔，并以现有的桩孔取代大型泥浆池，省略了泥浆池的建设，从而降低工程成本，并进一步提高了施工效率。
附图说明
图1为桩孔经过人工挖孔以及机械冲孔后的结构示意图；
图2为以桩孔作为泥浆池的示意图。
【具体符号说明】
1-人工挖孔段，2-冲击成孔段，3-泥浆处理器，4-泥浆泵A，5-泥浆泵B，6-泥浆沟槽，7-混凝土护圈，8-加强筋。
具体实施方式
下面将结合附图对发明所提供的人工挖孔与冲击成孔相结合的山区深桩基施工方法作详细介绍。
人工挖孔与冲击成孔相结合的山区深桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、同时放出所有桩基的中心点位；
步骤二、根据桩基中心点位，采用人工挖孔的方式对全部桩基同时开始施工；
步骤三、随着人工挖孔的进行，沿桩孔内壁浇筑混凝土护圈，同时记录各桩孔内渗水量；
步骤四、当单个桩孔的地下水渗水量达到192m3/d以上或人工挖孔深度已低于地下水位线以下时，停止对该桩孔的人工挖孔；
步骤五、依次对人工挖孔深度未达到设计标高的桩孔进行冲击成孔，直至其深度达到设计标高，进行冲击成孔的桩孔是以与其相邻的其他桩孔作为其冲击成孔时所需的泥浆池。
由于桩基施工的前期采用了人孔挖孔的方式，相较于传统的机械成孔方式，人工挖孔无须预先搭建冲击成孔所必需的基础设施，从而加快了桩基的施工效率。更为重要的，人工挖孔相较于机械成孔，具有易处理溶洞等不良地质的特点，从而加快了桩基成孔前期遭遇溶洞时的处理时间，提高了桩基施工的效率，特别适用于多溶洞地形的山区。而随着人工挖孔的不断深入，其操作风险较大时，即当某个桩孔的地下水渗水量达到192m3/d以上或人工挖孔深度已低于地下水位线以下时，即可将人工挖孔切换为冲击成孔，以保证人员的安全，而192m3/d即指192立方米每天。所以如图1所示，部分桩孔由于挖孔方式的不同而被分隔为人工挖孔段1和冲击成孔段2。同时，传统的冲击成孔均需要开挖大型的泥浆池。显然，于多为陡峭地形的山区中建设泥浆池的成本较高，实施时间较长。而在本实施方式当中，进行冲击成孔的桩孔是以与其相邻的其他桩孔作为其冲击成孔时所需的泥浆池，以实现冲击成孔时孔屑的循坏排放，相较于传统方式当中必须开挖大型泥浆池，明显缩短了山区深桩基施工的周期，加快了施工速度，从而提高了施工效率。
而本实施方式当中，如图2所示，以其他桩孔作为泥浆池的冲击成孔泥浆循坏系统，其包括一台泥浆处理器3，泥浆泵A4，泥浆泵B5，以及连通冲击成孔桩孔和与其相邻桩孔的泥浆沟槽6。具体地，冲击成孔桩孔中含有孔渣的泥浆通过泥浆沟槽6排放到泥浆池中，并通过泥浆泵A4将含孔渣的泥浆输送到泥浆处理器3中，泥浆处理器3将孔渣从泥浆中分离出来，得到新鲜的泥浆，然后通过泥浆泵B5将新鲜的泥浆输送到冲击成孔桩孔的底部，泥浆的循环路径为冲击成孔桩孔→泥浆池(相邻桩孔)→泥浆处理器3(得到新鲜的泥浆)→冲击成孔桩孔，循环往复。而待最后一个桩孔冲击成孔至设计标高后，泥浆按照相关要求集中沉淀后处理，在达到环保要求后即可排出。除此之外，实施人员可以根据自身需求而具体选择其他泥浆循环形式。
本发明在桩基施工的前期通过人工挖孔的方式取代了现有的山区桩基所采用的冲击成孔，加快了成孔前期遭遇溶洞的处理时间，从而提高了桩基施工的效率，特别适用于山区深桩基的施工；同时，随着桩孔的不断开挖，当人工挖孔操作风险较高时，则切换为冲击成孔，并以现有的桩孔取代大型泥浆池，省略了泥浆池的建设，从而降低工程成本，并进一步提高了施工效率。
在上述实施方式当中，混凝土护圈用于提高人工挖孔段1内壁的强度，防止人工挖孔段1的坍塌，而为进一步提高人工挖孔段1内壁的强度，作为优选实施方式，本实施方式当中，所述混凝土护圈中设置有沿纵向延伸的加强筋。传统的人工挖孔护圈均不含有钢筋，强度较低，而在本实施方式当中，如图1所示，在混凝土护圈8中设置有沿纵向延伸的加强筋7，从而有效提高了混凝土护圈的强度，进一步避免了人工挖孔段1内壁的坍塌。
在上述实施方式的基础上，作为优选实施方式，本实施方式当中，在对桩孔进行冲击成孔前，对其内壁影响冲击成孔中冲锤下落的部分进行敲除。其中，由于人工挖孔段1中的混凝土护圈7厚度有一定误差，部分桩孔内壁的内径过小，导致冲击成孔所使用的冲锤难以吊放至桩底，敲除该部分即可使得冲锤顺利吊放到桩底。而桩孔内径即指其设置混凝土护圈7后的内径。
此外，在上述实施方式的基础上，为提高冲击成孔施工效率，作为优选实施方式，本实施方式当中，步骤五中，桩孔在进行冲击成孔时所需的泥浆是于其作为泥浆池的桩孔中制备而成。以现有的桩孔作为制备泥浆的基池，相较于其他泥浆制备方式，具有实施成本低，实施速度快的优势。

Claims (4)

1.人工挖孔与冲击成孔相结合的山区深桩基施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、同时放出所有桩基的中心点位；
步骤二、根据桩基中心点位，采用人工挖孔的方式对全部桩基同时开始施工；
步骤三、随着人工挖孔的进行，沿桩孔内壁浇筑混凝土护圈，同时记录各桩孔内渗水量；
步骤四、当单个桩孔的地下水渗水量达到192m3/d以上或人工挖孔深度已低于地下水位线以下时，停止对该桩孔的人工挖孔；
步骤五、依次对人工挖孔深度未达到设计标高的桩孔进行冲击成孔，直至其深度达到设计标高，进行冲击成孔的桩孔是以与其相邻的其他桩孔作为其冲击成孔时所需的泥浆池。
2.按照权利要求1所述的人工挖孔与冲击成孔相结合的山区深桩基施工方法，其特征在于：所述混凝土护圈中设置有沿纵向延伸的加强筋。
3.根据权利要求1至2中任一项所述的人工挖孔与冲击成孔相结合的山区深桩基施工方法，其特征在于：在对桩孔进行冲击成孔前，对其内壁影响冲击成孔中吊锤下落的部分进行敲除。
4.按照权利要求1所述的人工挖孔与冲击成孔相结合的山区深桩基施工方法，其特征在于：步骤五中，桩孔在进行冲击成孔时所需的泥浆是于其作为泥浆池的桩孔中制备而成。
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